Nginx 基础
Nginx
@Author:hanguixian
@Email:hn_hanguixian@163.com
一 Nginx 概述
Nginx ("engine x") 是一个高性能的HTTP和反向代理服务器,特点是占有内存少，并发能力强，事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好，中国大陆使用nginx网站用户有：百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等 n
Nginx 是一个高性能的 Web 和反向代理服务器, 它具有有很多非常优越的特性:
- 作为 Web 服务器：相比 Apache，Nginx 使用更少的资源，支持更多的并发连接，体现更高的效率，这点使 Nginx 尤其受到虚拟主机提供商的欢迎。能够支持高达 50,000 个并发连接数的响应，感谢 Nginx 为我们选择了 epoll and kqueue 作为开发模型.
- 作为负载均衡服务器：Nginx 既可以在内部直接支持 Rails 和 PHP，也可以支持作为 HTTP代理服务器 对外进行服务。Nginx 用 C 编写, 不论是系统资源开销还是 CPU 使用效率都比 Perlbal 要好的多。
- 作为邮件代理服务器: Nginx 同时也是一个非常优秀的邮件代理服务器（最早开发这个产品的目的之一也是作为邮件代理服务器），Last.fm 描述了成功并且美妙的使用经验。
- Nginx 安装非常的简单，配置文件 非常简洁（还能够支持perl语法），Bugs非常少的服务器: Nginx 启动特别容易，并且几乎可以做到7*24不间断运行，即使运行数个月也不需要重新启动。你还能够在 不间断服务的情况下进行软件版本的升级。
二 什么是反向代理
2.1 正向代理
- 什么是正向代理？
- 是一个位于客户端和原始服务器(origin server)之间的服务器，为了从原始服务器取得内容，客户端向代理发送一个请求并指定目标(原始服务器)，然后代理向原始服务器转交请求并将获得的内容返回给客户端。客户端必须要进行一些特别的设置才能使用正向代理。
- 通俗的说：就是你要访问一个网站，但是你可能无法直接访问或者是你不想要这个网站知道是谁访问的，这个时候就可以通过代理服务器的方式，你将请求发到代理服务器，代理服务器去访问真正的网站，前提是这个代理服务器能够访问到该网站。
2.2 反向代理
- 反向代理（Reverse Proxy）实际运行方式是指以代理服务器来接受internet上的连接请求，然后将请求转发给内部网络上的服务器，并将从服务器上得到的结果返回给internet上请求连接的客户端，此时代理服务器对外就表现为一个服务器。
- 反向代理的作用：
- （1）保证内网的安全，可以使用反向代理提供WAF功能，阻止web攻击大型网站，通常将反向代理作为公网访问地址，Web服务器是内网。
- （2）负载均衡，通过反向代理服务器来优化网站的负载
2.3 两者区别(来自知乎)
三 安装Nginx
- 安装Nginx的方式有很多种，可以参考官网：http://nginx.org/ 。
- 只展示其中常见的一种方式，参考菜鸟教程：http://www.runoob.com/linux/nginx-install-setup.html。
3.1 安装编译工具及库文件
yum -y install make zlib zlib-devel gcc-c++ libtool openssl openssl-devel
3.2 首先要安装 PCRE
PCRE 作用是让 Nginx 支持 Rewrite 功能。
1、下载 PCRE 安装包，下载地址： http://downloads.sourceforge.net/project/pcre/pcre/8.35/pcre-8.35.tar.gz
[root@bogon src]# wget http://downloads.sourceforge.net/project/pcre/pcre/8.35/pcre-8.35.tar.gz
2、解压安装包:
[root@bogon src]# tar zxvf pcre-8.35.tar.gz
3、进入安装包目录
[root@bogon src]# cd pcre-8.35
4、编译安装
[root@bogon pcre-8.35]# ./configure [root@bogon pcre-8.35]# make && make install
5、查看pcre版本
[root@bogon pcre-8.35]# pcre-config --version
3.3 安装 Nginx
1、下载 Nginx，下载地址：http://nginx.org/download/nginx-1.6.2.tar.gz
[root@bogon src]# wget http://nginx.org/download/nginx-1.6.2.tar.gz
2、解压安装包
[root@bogon src]# tar zxvf nginx-1.6.2.tar.gz
3、进入安装包目录
[root@bogon src]# cd nginx-1.6.2
4、编译安装
[root@bogon nginx-1.6.2]# ./configure --prefix=/usr/local/webserver/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --with-pcre=/usr/local/src/pcre-8.35 [root@bogon nginx-1.6.2]# make [root@bogon nginx-1.6.2]# make install
5、查看nginx版本
[root@bogon nginx-1.6.2]# /usr/local/webserver/nginx/sbin/nginx -v
到此，nginx安装完成。
四 启动nginx
启动命令
- 在/usr/local/nginx/sbin目录下执行
./nginx
- 关闭命令
- 在/usr/local/nginx/sbin目录下执行
./nginx -s stop
- 重新加载命令
- 在/usr/local/nginx/sbin目录下执行
./nginx -s reload
五 结合redis配置负载均衡
5.1 springboot项目
- build.gradle
buildscript {
ext {
springBootVersion = '2.1.1.RELEASE'
}
repositories {
mavenCentral()
}
dependencies {
classpath("org.springframework.boot:spring-boot-gradle-plugin:${springBootVersion}")
}
}
apply plugin: 'java'
apply plugin: 'eclipse'
apply plugin: 'org.springframework.boot'
apply plugin: 'io.spring.dependency-management'
group = 'com.hgx.nginx'
version = '0.0.1-SNAPSHOT'
sourceCompatibility = 1.8
repositories {
mavenCentral()
}
dependencies {
implementation('org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-redis')
implementation('org.springframework.boot:spring-boot-starter-web')
// https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.session/spring-session-data-redis
compile group: 'org.springframework.session', name: 'spring-session-data-redis', version: '2.1.2.RELEASE'
testImplementation('org.springframework.boot:spring-boot-starter-test')
} - application.properties
server.port= 10091 spring.redis.host=192.168.118.155 spring.redis.port=6379 spring.redis.password=123456
- 启动类：SwarmredisApplication
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.boot.web.servlet.ServletComponentScan;
@SpringBootApplication
@ServletComponentScan
public class SwarmredisApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SwarmredisApplication.class, args);
}
} - controller: HelloWorldServlet
package com.hgx.nginx.swarmredis.controller;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.annotation.WebServlet;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.io.IOException;
import java.util.Random;
@WebServlet(name = "/hello", urlPatterns = "/hello")
public class HelloWorldServlet extends HttpServlet {
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
HttpSession session = request.getSession();
int port2 = request.getLocalPort();
if (session.getAttribute("userid") == null) {
String userid = String.valueOf(new Random().nextInt(100));
session.setAttribute("userid", userid);
System.out.println("userId:" + userid + " port:" + port2);
response.getWriter().append("Hello, " + userid + ",this is " + port2 + " port");
} else {
String userid = (String) session.getAttribute("userid");
System.out.println("userId:" + userid + " port:" + port2);
response.getWriter().append("Welcome back, " + userid + ", this is " + port2 + " port");
}
}
} - HttpSessionConfig
@Configuration @EnableRedisHttpSession public class HttpSessionConfig { }
- 编译打包后，部署运行
5.2 nginx配置
- nginx.conf
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
upstream myserver {
#ip_hash ;
server 127.0.0.1:10090 ;
server 127.0.0.1:10091 ;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
root html;
index index.html index.htm;
}
location /myserver/ {
proxy_pass http://myserver/ ;
proxy_connect_timeout 10;
proxy_redirect default;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
} 六 nginx的原理与配置
6.1 master&worker
master-workers的机制的好处
- 首先，对于每个worker进程来说，独立的进程，不需要加锁，所以省掉了锁带来的开销，同时在编程以及问题查找时，也会方便很多。
- 其次，采用独立的进程，可以让互相之间不会影响，一个进程退出后，其它进程还在工作，服务不会中断，master进程则很快启动新的worker进程。当然，worker进程的异常退出，肯定是程序有bug了，异常退出，会导致当前worker上的所有请求失败，不过不会影响到所有请求，所以降低了风险 。
需要设置多少个worker
- Nginx 同redis类似都采用了io多路复用机制，每个worker都是一个独立的进程，但每个进程里只有一个主线程，通过异步非阻塞的方式来处理请求， 即使是千上万个请求也不在话下。每个worker的线程可以把一个cpu的性能发挥到极致。
- 所以worker数和服务器的cpu数相等是最为适宜的。设少了会浪费cpu，设多了会造成cpu频繁切换上下文带来的损耗。
#设置worker数量。 worker_processes 4 #work绑定cpu(4 work绑定4cpu)。 worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000 #work绑定cpu (4 work绑定8cpu中的4个) 。 worker_cpu_affinity 0000001 00000010 00000100 00001000
连接数worker_connection
- 这个值是表示每个worker进程所能建立连接的最大值，所以，一个nginx能建立的最大连接数，应该是
worker_connections * worker_processes。当然，这里说的是最大连接数，对于HTTP请求本地资源来说，能够支持的最大并发数量是worker_connections * worker_processes，如果是支持http1.1的浏览器每次访问要占两个连接，所以普通的静态访问最大并发数是：worker_connections * worker_processes /2，而如果是HTTP作为反向代理来说，最大并发数量应该是worker_connections * worker_processes/4。因为作为反向代理服务器，每个并发会建立与客户端的连接和与后端服务的连接，会占用两个连接。
- 这个值是表示每个worker进程所能建立连接的最大值，所以，一个nginx能建立的最大连接数，应该是
6.2 nginx.conf 结构
6.3 详情见配置文件 nginx.conf
#安全问题，建议用nobody,不要用root.
#user nobody;
#worker数和服务器的cpu数相等是最为适宜
worker_processes 2;
#work绑定cpu(4 work绑定4cpu)
worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000
#work绑定cpu (4 work绑定8cpu中的4个) 。
worker_cpu_affinity 0000001 00000010 00000100 00001000
#error_log path(存放路径) level(日志等级) path表示日志路径，level表示日志等级，
#具体如下： [ debug | info | notice | warn | error | crit ]
#从左至右，日志详细程度逐级递减，即debug最详细，crit最少，默认为crit。
#error_log logs/error.log;
#error_log logs/error.log notice;
#error_log logs/error.log info;
#pid logs/nginx.pid;
events {
#这个值是表示每个worker进程所能建立连接的最大值，所以，一个nginx能建立的最大连接数，应该是worker_connections * worker_processes。
#当然，这里说的是最大连接数，对于HTTP请求本地资源来说，能够支持的最大并发数量是worker_connections * worker_processes，
#如果是支持http1.1的浏览器每次访问要占两个连接，
#所以普通的静态访问最大并发数是： worker_connections * worker_processes /2，
#而如果是HTTP作为反向代理来说，最大并发数量应该是worker_connections * worker_processes/4。
#因为作为反向代理服务器，每个并发会建立与客户端的连接和与后端服务的连接，会占用两个连接。
worker_connections 1024;
#这个值是表示nginx要支持哪种多路io复用。
#一般的Linux选择epoll, 如果是(*BSD)系列的Linux使用kquene。
#windows版本的nginx不支持多路IO复用，这个值不用配。
use epoll;
# 当一个worker抢占到一个链接时，是否尽可能的让其获得更多的连接,默认是off 。
multi_accept on;
# 默认是on ,开启nginx的抢占锁机制。
accept_mutex on;
}
http {
#当web服务器收到静态的资源文件请求时，依据请求文件的后缀名在服务器的MIME配置文件中找到对应的MIME Type，再根据MIME Type设置HTTP Response的Content-Type，然后浏览器根据Content-Type的值处理文件。
include mime.types;
#如果 不能从mime.types找到映射的话，用以下作为默认值
default_type application/octet-stream;
#日志位置
access_log logs/host.access.log main;
#一条典型的accesslog：
#101.226.166.254 - - [21/Oct/2013:20:34:28 +0800] "GET /movie_cat.php?year=2013 HTTP/1.1" 200 5209 "http://www.baidu.com" "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 6.1; Trident/4.0; SLCC2; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.5.30729; .NET CLR 3.0.30729; Media Center PC 6.0; MDDR; .NET4.0C; .NET4.0E; .NET CLR 1.1.4322; Tablet PC 2.0); 360Spider"
#1）101.226.166.254:(用户IP)
#2）[21/Oct/2013:20:34:28 +0800]：(访问时间)
#3）GET：http请求方式，有GET和POST两种
#4）/movie_cat.php?year=2013：当前访问的网页是动态网页，movie_cat.php即请求的后台接口，year=2013为具体接口的参数
#5）200：服务状态，200表示正常，常见的还有，301永久重定向、4XX表示请求出错、5XX服务器内部错误
#6）5209：传送字节数为5209，单位为byte
#7）"http://www.baidu.com"：refer:即当前页面的上一个网页
#8）"Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 6.1; Trident/4.0; SLCC2; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.5.30729; #.NET CLR 3.0.30729; Media Center PC 6.0; MDDR; .NET4.0C; .NET4.0E; .NET CLR 1.1.4322; Tablet PC 2.0); 360Spider"： agent字段：通常用来记录操作系统、浏览器版本、浏览器内核等信息
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
#开启从磁盘直接到网络的文件传输，适用于有大文件上传下载的情况，提高IO效率。
sendfile on;
#一个请求完成之后还要保持连接多久, 默认为0，表示完成请求后直接关闭连接。
#keepalive_timeout 0;
keepalive_timeout 65;
#开启或者关闭gzip模块
#gzip on ;
#设置允许压缩的页面最小字节数，页面字节数从header头中的Content-Length中进行获取。
#gzip_min_lenth 1k;
# gzip压缩比，1 压缩比最小处理速度最快，9 压缩比最大但处理最慢（传输快但比较消耗cpu）
#gzip_comp_level 4;
#匹配MIME类型进行压缩，（无论是否指定）"text/html"类型总是会被压缩的。
#gzip_types types text/plain text/css application/json application/x-javascript text/xml
#动静分离
#服务器端静态资源缓存，最大缓存到内存中的文件，不活跃期限
open_file_cache max=655350 inactive=20s;
#活跃期限内最少使用的次数，否则视为不活跃。
open_file_cache_min_uses 2;
#验证缓存是否活跃的时间间隔
open_file_cache_valid 30s;
upstream myserver{
# 1、轮询（默认）
# 每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器，如果后端服务器down掉，能自动剔除。
# 2、指定权重
# 指定轮询几率，weight和访问比率成正比，用于后端服务器性能不均的情况。
#3、IP绑定 ip_hash
# 每个请求按访问ip的hash结果分配，这样每个访客固定访问一个后端服务器，可以解决session的问题。
#4、备机方式 backup
# 正常情况不访问设定为backup的备机，只有当所有非备机全都宕机的情况下，服务才会进备机。
#5、fair（第三方）
#按后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。
#6、url_hash（第三方）
#按访问url的hash结果来分配请求，使每个url定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。
# ip_hash;
server 192.168.161.132:8080 weight=1;
server 192.168.161.132:8081 weight=1;
#fair
#hash $request_uri
#hash_method crc32
}
server {
#监听端口号
listen 80;
#服务名
server_name 192.168.161.130;
#字符集
#charset utf-8;
#location [=|~|~*|^~] /uri/ { … }
# = 精确匹配
# ~ 正则匹配，区分大小写
# ~* 正则匹配，不区分大小写
# ^~ 关闭正则匹配
#匹配原则：
# 1、所有匹配分两个阶段，第一个叫普通匹配，第二个叫正则匹配。
# 2、普通匹配，首先通过“=”来匹配完全精确的location
# 2.1、 如果没有精确匹配到， 那么按照最大前缀匹配的原则，来匹配location
# 2.2、 如果匹配到的location有^~,则以此location为匹配最终结果，如果没有那么会把匹配的结果暂存，继续进行正则匹配。
# 3、正则匹配，依次从上到下匹配前缀是~或~*的location, 一旦匹配成功一次，则立刻以此location为准，不再向下继续进行正则匹配。
# 4、如果正则匹配都不成功，则继续使用之前暂存的普通匹配成功的location.
location / { # 匹配任何查询，因为所有请求都已 / 开头。但是正则表达式规则和长的块规则将被优先和查询匹配。
#定义服务器的默认网站根目录位置
root html;
#默认访问首页索引文件的名称
index index.html index.htm;
#反向代理路径
proxy_pass http://myserver;
#反向代理的超时时间
proxy_connect_timeout 10;
proxy_redirect default;
}
location /images/ {
root images ;
}
location ^~ /images/jpg/ { # 匹配任何已 /images/jpg/ 开头的任何查询并且停止搜索。任何正则表达式将不会被测试。
root images/jpg/ ;
}
location ~*.(gif|jpg|jpeg)$ {
#所有静态文件直接读取硬盘
root pic ;
#expires定义用户浏览器缓存的时间为3天，如果静态页面不常更新，可以设置更长，这样可以节省带宽和缓解服务器的压力
expires 3d; #缓存3天
}
#error_page 404 /404.html;
# redirect server error pages to the static page /50x.html
#
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}
}
}
